题目内容

硝酸工业的基础是氨的催化氧化,在催化剂作用下发生如下反应:
① 4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)    △H =" —905" kJ/mol    ①主反应
② 4NH3(g)+3O2(g)2N2(g)+6H2O(g)     △H =" —1268" kJ/mol   ②副反应
有关物质产率与温度的关系如甲图。

(1)由反应①②可知反应⑤N2(g) + O2(g)2NO(g)的反应热ΔH=     
(2)由图甲可知工业上氨催化氧化生成 NO时,反应温度最好控制在     
(3)用Fe3O4制备Fe(NO33溶液时,需加过量的稀硝酸,原因一:将Fe4O3中的Fe2+全部转化为Fe3+
原因二:     (用文字和离子方程式说明)。
(4)将NH3通入NaClO溶液中,可生成N2H4,则反应的离子方程式为     
(5)依据反应②可以设计成直接供氨式碱性燃料电池(如乙图所示),则图中A为     (填“正极”或“负极”),电极方程式为     
(12分)(每空2分)
(1) +181.5 kJ/mol    
(2) 780℃~840℃
(3) 抑制Fe3+的水解;Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+
(4) 2NH3+ClO=N2H4+Cl+H2
(5) 负极      2NH3—6e+6OH=N2+6H2O

试题分析:(1)由盖斯定律,(①-②)×1/2可得N2(g)+O2(g)2NO(g),故△H=1/2×(1)由盖斯定律,(①-②)×1/2可得N2(g)+O2(g)2NO(g),故△H="+181.5" kJ·mol-1
故答案为:+181.5 kJ·mol-1
(2)从图象可以看在,反应温度在780~840℃,NO的产率最大,故选择780~840℃,
故答案为:780~840℃;
(3)溶液中铁离子水解Fe3+3H2OFe(OH)3+3H,过量的硝酸抑制Fe3的水解,
故答案为:溶液中铁离子水解Fe3+3H2OFe(OH)3+3H,过量的硝酸抑制Fe3的水解;
(4)NH3通入NaClO溶液中,生成N2H4,N元素的化合价升高,故Cl元素的化合价应降低,有氯离子生成,根据元素守恒与电荷守恒可知,还有水生成,配平后离子方程式为:2NH3+ClO=N2H4+Cl+H2O,
故答案为:2NH3+ClO=N2H4+Cl+H2O;
(5)由图可知,A极通入的为氨气,发生氧化反应,为负极,氨气在碱性条件下放电生成氮气与水,电极反应式为:2NH3-6e+6OH=N2+6H2O,
故答案为:负极;2NH3-6e+6OH=N2+6H2O.
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